我們知道,鐵、鋁在稀HNO3或稀H2SO4中能很快溶解,但在濃HNO3或濃H2SO4中溶解現象幾乎完全停止了,碳鋼通常很容易生鏽,若在鋼中加入適量的Ni、Cr,就成為不鏽鋼了。金屬或合金受一些因素影響,化學穩定性明顯增強的現象,稱為鈍化。由某些鈍化劑(化學藥品)所引起的金屬鈍化現象,稱為化學鈍化。如濃HNO3、濃H2SO4、HClO3、K2Cr2O7、KMnO4等氧化劑都可使金屬鈍化。金屬鈍化后,其電極電勢向正方向移動,使其失去了原有的特性,如鈍化了的鐵在銅鹽中不能將銅置換出。此外,用電化學方法也可使金屬鈍化,如將Fe置於H2SO4溶液中作為陽極,用外加電流使陽極極化,採用一定儀器使鐵電位升高一定程度,Fe就鈍化了。由陽極極化引起的金屬鈍化現象,叫陽極鈍化或電化學鈍化
金屬處於鈍化狀態能保護金屬防止腐蝕,但有時為了保證金屬能正常參與反應而溶解,又必須防止鈍化,如電鍍和化學電源等。
金屬是如何鈍化的呢?其鈍化機理是怎樣的?首先要清楚,鈍化現象是金屬相和溶液相所引起的,還是由界面現象所引起的。有人曾研究過機械性刮磨對處在鈍化狀態的金屬的影響。實驗表明,測量時不斷刮磨金屬表面,則金屬的電勢劇烈向負方向移動,也就是修整金屬表面可引起處在鈍態金屬的活化。即證明鈍化現象是一種界面現象。它是在一定條件下,金屬與介質相互接觸的界面上發生變化的。電化學鈍化是陽極極化時,金屬的電位發生變化而在電極表面上形成金屬氧化物或鹽類。這些物質緊密地覆蓋在金屬表面上成為鈍化膜而導致金屬鈍化,化學鈍化則是像濃HNO3等氧化劑直接對金屬的作用而在表面形成氧化膜,或加入易鈍化的金屬如Cr、Ni等而引起的。化學鈍化時,加入的氧化劑濃度還不應小於某一臨界值,不然不但不會導致鈍態,反將引起金屬更快的溶解。
金屬表面的鈍化膜是什麼結構?是獨立相膜還是吸附性膜呢?
主要有兩種學說,即成相膜理論和吸附理論。
吸附理論
認為,金屬表面並不需要形成固態產物膜才鈍化,而只要表面或部分表面形成一層氧或含氧粒子(如O2-或OH-)的吸附層也就足以引起鈍化了。這吸附層雖只有單分子層厚薄,但由於氧在金屬表面上的吸附,改變了金屬與溶液的界面結構,使電極反應的活化能升高,金屬表面反應能力下降而鈍化。此理論主要實驗依據是測量界面電容和使某些金屬鈍化所需電量。實驗結果表明,不需形成成相膜也可使一些金屬鈍化。
兩種鈍化理論都能較好地解釋部分實驗事實,但又都有成功和不足之處。金屬鈍化膜確具有成相膜結構,但同時也存在著單分子層的吸附性膜。尚不清楚在什麼條件下形成成相膜,在什麼條件下形成吸附膜。兩種理論相互結合還缺乏直接的實驗證據,因而鈍化理論還有待深入地研究。
長串件的鈍化
長串件鈍化時鍍件的上、下端進出鈍化溶液中的時間有先後,同時工件在溶液中擺動時,鍍件的下端擺動幅度比上端大得多;另一方面鈍化后在空氣中停留時,溶液由上端往下流,下端鍍件表面要比上端鍍件附有更多的溶液,下端與溶液有更多的化學反應時間。這些都使得下端鈍化膜的顏色深於上端。為減輕色差,這類零件進、出鈍化溶液時建議橫向出、入(下端用一掛鉤鉤起來),並防止使用的陽極過長。
平面件鈍化
一般平面件鈍化時由於在鈍化槽中擺動時邊緣部位與鈍化溶液接觸會比中間部位劇烈,而引起此部位鈍化膜的色澤不均勻的現象,此問題可採取壓縮空氣攪拌來解決,效果很好。為提高鈍化膜的均勻性還需注意鍍鋅過程中的電流分佈均勻性,必要時鍍件的邊緣予以屏蔽,以防該部位因電流過大而出現鍍層粗糙,影響鈍化膜的色澤。
易兜水件鈍化
要避免兜出溶液,以免引起鈍化溶液過多損、耗、污染環境,也可以保證該部位鈍化膜的質量。

小件鈍化

可把整串所綁紮的工件放在塑料籃筐內鈍化,以免鈍化時因抖動而脫離群體,掉入槽內造成返修。
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